Теорема Пригожина

Объем доврачебной помощи

1. Немедленно промыть пораженные участки тела проточной водой или в воде в большом резервуаре. Ожоги следует промывать длительно. Раны необходимо промывать до уменьшения чувства боли и жжения.

2. Одежда, пропитанная химическим веществом, должна быть сразу же удалена.

3. Проводится обезболивание и наложение сухой асептической повязки на ожоговую поверхность.

4. Транспортировка пострадавшего в лечебное учреждение.

Последующие лечебные мероприятия проводятся как при термических поражениях.

Согласно теореме Пригожина, если открытую термодинамическую систему при неизменных во времени условиях предоставить самой себе, то прирост энтропии будет уменьшаться до тех пор, пока система не достигнет стационарного состояния динамического равновесия; в этом состоянии прирост энтропии будет минимальным, то есть.

Таким образом, мы можем сказать, что для открытой системы в стационарном состоянии производство энтропии минимально.

Для живых систем это означает следующее:

В течение времени жизни живой системы ее элементы постоянно подвергаются распаду. Энтропия этих процессов положительна (возникает неупорядоченность).

Для компенсации распада (компенсации неупорядоченности) должна совершаться внутренняя работа в форме процессов синтеза элементов взамен распавшихся. А это означает, что эта внутренняя работа является процессом с отрицательной энтропией (такие процессы называют негэнтропийными, а отрицательную энтропию — негэнтропией).

Негэйнтропийный процесс противодействует увеличению энтропии системы, которое связано с процессом распада и создает упорядоченность.

Источником энергии для совершения негэнтропийной внутренней работы являются:

Для организмов - гетеротрофов (питающихся только органической пищей) — энергия в виде химических связей и низкая энтропия поглощаемых высокоструктурированных органических веществ. В этом случае поглощаемые пищевые вещества обладают больше упорядоченностью (меньшей энтропией), чем выделяемые продукты обмена. Организмы гетеротрофы переносят упорядоченность (негэнтропию) из питательных веществ в самих себя.

Для организмов - автотрофов (самостоятельно синтезирующих для себя питательные вещества из неорганических соединений с участием солнечного излучения) — энергия солнечного света, представляющего электромагнитное излучение с низкой энтропией.

Таким образом, обмен веществ с точки зрения термодинамики необходим для противодействия увеличению энтропии, обусловленному необратимыми процессами в живой системе.

Если рассматривать систему «живой организм плюс среда», из которой берутся питательные вещества и в которую отдаются продукты обмена, то второй закон термодинамики справедлив: энтропия этой системы возрастает и никогда не уменьшается. Это означает, что живая система создает внутри себя упорядоченность за счет того, что она уменьшает упорядоченность в окружающей среде.

Итак, живая система является открытой системой, и ее энтропия не возрастает, как это имеет место в изолированной системе. Это означает, что живая система постоянно совершает работу, направленную на поддержание своей упорядоченности, и находится в неравновесном стационарном состоянии. Производство энтропии при этом (как следует из теоремы Пригожина) минимально.

Таким образом, с позиций термодинамики можно утверждать, что живым системам присущи процессы, уменьшающие энтропию систем и, следовательно, поддерживающие их организованность.

Заключение.

Как мы выяснили, предметом термодинамики является рассмотрение общих закономерностей превращения энергии при ее переносе в форме теплоты и работы между телами.

Приведенные материалы показали, что примененный подход к решению ряда проблем теоретической биологии с позиций неравновесной термодинамики позволил в определенной степени объяснить сущность и закономерность функционирования живых организмов и их способностей к адаптации. Изложенные в работе новые законы и положения позволяют с достаточной уверенностью утверждать, что движущей силой в процессах жизнедеятельности живых организмов является максимальное обеспечение устойчивости неравновесного термодинамического состояния, осуществляемое путем непрерывного чередования циклов, содержащих фазы синтеза АТФ из питательных веществ и его последующего расщепления.

На эту основную цель направлена вся совокупность деятельности клеток, органов, систем и целостного организма. Поэтому при исследованиях их функционирования необходимо исходить из того, что все реакции и процессы в живых организмах направлены именно на эту цель.

Тогда, возможно, станут более понятны те сложнейшие процессы, которые происходят в живом организме, а также определена их закономерность.

Дата добавления: 2015-05-10